宿舍限制大功率電器的原理及破解方案的探究

1、宿舍限制大功率電器的原理及破解方案的探究宿舍限制大功率電器的原理及破解方案的探究(轉(zhuǎn)的，希望大家會(huì)用到轉(zhuǎn)的，希望大家會(huì)用到)來源：來源：胡熙駿的胡熙駿的日志日志可能大家最近都感覺到了，宿舍里6臺(tái)電腦同時(shí)工作一切ok，但是用一個(gè)小小的電吹風(fēng)，電表就跳閘了。電腦的電源都是250W～400W的，6臺(tái)電腦功率之和絕對(duì)在一個(gè)電吹風(fēng)之上，但為什么可以帶6臺(tái)電腦同時(shí)工作但不能接入一個(gè)300W的電吹風(fēng)呢？兩者有什么不同呢？我們平時(shí)使用的最多的加熱裝置就

2、是熱得快、電吹風(fēng)，它們的工作原理就是電流流過電阻絲，電阻絲發(fā)熱來燒水。對(duì)于220V電網(wǎng)來說，這類負(fù)載相當(dāng)于一個(gè)純電阻接到電網(wǎng)里，學(xué)過電路的同學(xué)都知道，交流220V加到電阻上，其兩端的電壓波形和流過電阻的電流波形是同相的，也就是說，兩者相位差是0。這類負(fù)載我們稱之為純電阻性負(fù)載。計(jì)算機(jī)相當(dāng)于什么負(fù)載呢？計(jì)算機(jī)的電源對(duì)于電網(wǎng)來說，就是電網(wǎng)的一個(gè)負(fù)載。計(jì)算機(jī)的電源是開關(guān)電源（注意，這可不是有開關(guān)的電源哦），屬于非線性負(fù)載（也叫整流性負(fù)載）。開

3、關(guān)電源的原理是先把220V50hz交流電整流為高壓直流，再把高壓直流逆變?yōu)楦邏焊哳l交流，再通過高頻變壓器降為低壓高頻交流，再轉(zhuǎn)為低壓直流輸出，這種電源的效率要比傳統(tǒng)穩(wěn)壓器高得多。把計(jì)算機(jī)的開關(guān)電源當(dāng)做220V電網(wǎng)的一個(gè)負(fù)載，這種負(fù)載在220V市電輸入端看來等效于一個(gè)容性負(fù)載，雖然它的電壓波形還是正弦波，但是它的電流波形已經(jīng)畸變了，不再是規(guī)則的正弦波，而是接近脈沖波的波形（其實(shí)這種非線性負(fù)載才是對(duì)電網(wǎng)有危害的惡性負(fù)載，會(huì)給電網(wǎng)帶來高次諧波

4、）。據(jù)本人推測(cè)，由于飲水機(jī)是屬于純電阻性負(fù)載，而廣院的飲水機(jī)加熱功率通常是550W，學(xué)校為了保證飲水機(jī)使用，應(yīng)該是把純電阻性負(fù)載的功率限制在了550W上下。那么電表如何識(shí)別這兩種負(fù)載呢？方法有很多種，但都是通過單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換器，對(duì)220V輸出端的電壓電流的波形實(shí)時(shí)采樣，然后編制相應(yīng)的程序，通過算法，判斷這兩種負(fù)載的功率各占多大的比例，僅僅限制純電阻性負(fù)載的接入，或者是檢測(cè)總電流，限制總功率。鑒于本文是發(fā)表在非專業(yè)論壇，就不詳細(xì)描述判斷過

5、程了。對(duì)于部分目前廣泛使用的監(jiān)視平均功率的電表，用一只整流二極管或快恢復(fù)二極管（反向耐壓值450V以上，最大電流6A以上，為安全起見，留有一定裕度）串聯(lián)在熱得快上，相當(dāng)于半波整流，減少了一半的電壓，那么根據(jù)P=(U^2)R(1000W的熱得快電阻為50歐姆左右)?？梢郧蟮茫骄β室呀?jīng)減小到了額定功率的14，也就是250W，但實(shí)際上瞬時(shí)功率與未改裝之前相同，只是改裝后只有改裝前一半的導(dǎo)通時(shí)間，平均到整個(gè)周期上，平均功率才下降了。這種辦法

6、只能騙過監(jiān)視平均功率的電表，對(duì)于監(jiān)視峰值電流的電表，還是逃不過它的眼睛。采用二極管的方式比較簡便，但是，由于功率只有原來的14，加熱時(shí)間會(huì)變得很長。有沒有可以手動(dòng)調(diào)節(jié)功率的呢？答案是：有。不過這種方案比二極管方案要復(fù)雜，這種方案是利用了晶閘管（又名可控硅），通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖，來改變晶閘管的導(dǎo)通角，從而控制一個(gè)周期內(nèi)的熱得快的導(dǎo)通時(shí)間。二極管的方案相當(dāng)于是固定的把導(dǎo)通時(shí)間減小到12，晶閘管的方案就是可以理解為可以手動(dòng)調(diào)節(jié)這個(gè)導(dǎo)通時(shí)間，從而

7、調(diào)節(jié)熱得快的平均功率。這樣，就可以最大限度的利用電表所設(shè)置的負(fù)載上限，只要把功率調(diào)的比跳閘的負(fù)載上限小那么一點(diǎn)點(diǎn)就可以了。這樣加熱的時(shí)間就比二極管方案減少了。但是這種方案仍然有缺陷，那就是它也無法逃脫檢測(cè)峰值電流的電表的監(jiān)視。為了防止違章使用熱得快等電器，減小火災(zāi)隱患，但又不影響同學(xué)們使用電腦等用電器，部分公寓安裝的電表經(jīng)過升級(jí)，加裝了智能負(fù)載識(shí)別器，可以根據(jù)電流和電壓波形和相位差來判斷是否有大功率純電阻性熱源負(fù)載的接入。所以就出現(xiàn)了宿